CN101597159A - 一种石膏防火涂料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种以石膏胶凝材料为胶结材的防火涂料。包括高强石膏、耐火材料及外加剂。所述高强石膏的用量为30－50％，耐火材料的用量为48.5－67.8％，外加剂的用量为1.5－2.2％，高强石膏两小时的抗折强度≥4.0MPa。本发明的石膏防火涂料，可用于竹木结构建筑、混凝土工程和钢结构工程的表面防火层。能在1000℃高温2小时不脱落、无裂纹。它的能耗低、生产成本为一般无机防火涂料的1/2－1/3；所有材料无毒、无害。现场打浆或砂浆搅拌车运送，现场喷涂或粉刷，施工性能良好，无任何污染。与其它现有防火涂料比，生产成本大大降低，可以使生产企业和应用工程的成本降低，利润大大增加。

Description

一种石膏防火涂料

技术领域

本发明涉及一种建筑工程、人防工程、地铁、隧道等交通运输工程经常使用的防火涂料，尤其涉及一种以石膏胶凝材料为胶结材的防火涂料。

背景技术

火灾已成为人类最重大的灾害之一，各种竹木结构建筑是易燃建筑；各种混凝土和钢结构工程在300℃以上的高温中，不是爆裂、就是失去强度而坍塌；因此，人们研制多种无机和有机防火涂料，喷、涂在土木结构建筑、混凝土和钢结构工程的表面，使它们在火灾中受到保护，避免或减少火灾造成的损失。

防火涂料品种众多，按其组成可分为无机型和有机型。无机型防火涂料是以无机盐类作基料，而有机型防火涂料则以天然或人造的树脂作基料。按其分散介质又可分为水溶性和溶剂型；按其防火机理亦可分为成非膨胀型和膨胀型；按其使用功能还可分为饰面型和结构型；传统的防火涂料根据其使用对象主要可分为饰面型和钢结构防火涂料两大类。市场上绝大部分的膨胀型防火涂料是利用有机聚合物遇热发泡，以膨胀发泡形成的耐火隔热层延缓钢材的升温，保护钢构件。而非膨胀型是依靠材料的不燃性、低导热性等，延缓钢材的升温，保护钢构件。市场上常见的非膨胀型防火涂料主要以可溶性硅酸盐和部分树脂为粘结剂，再配以无机、轻质耐火材料组成。

现介绍几种常用的有机、无机防火涂料进行比较：

(一)饰面膨胀型防火涂料

A组分

双氟胺-尿素-甲醛共聚物(基料)---------------100份

钛白粉(锐钛型)           -------------------30份

三氧化二锑               --------------------4份

季戊四醇                 --------------------6份

B组分

磷酸-------------------------------------------适量

参考价格-------------------------------------3200元/吨

(二)三聚氰胺尿醛树脂防火涂料

三聚氰胺尿醛树脂----------------------------20份

氟硅酸钠        ----------------------------50份

水            ------------------------------30份

季戊四醇        ----------------------------10份

聚磷酸胺      ------------------------------20份

参考价格-----------------------------3000±元/吨

(三)膨胀型无机防火涂料

基料(氢氧化铝、磷酸、水)------------------40％

复合阻燃剂           ---------------------25％

三氧化二铝            ---------------------5％

钛白粉(R101)        -----------------------4％

尿醛树脂(工业品)   ------------------------5％

尿素(工业品)      -------------------------6％

增塑剂(工业品)      -----------------------5％

水(自来水)        ------------------------10％

参考价格        ---------------------2800元/吨

(四)不燃性无机防火涂料

硅酸钾        ---------------------------------------42份

膨胀蛭石         ------------------------------------10份

玻璃粉        ---------------------------------------22份

钛白粉        ----------------------------------------3份

氧化铁红      ----------------------------------------3份

缩合磷酸铝     ---------------------------------------8份

水           ----------------------------------------10份

参考价格--------------------------------------2500±元/吨

从上面的防火涂料中可以看出：1、有机涂料中多少含有甲醛、三聚氰胺、氰、氟化物，它们对人体和环境的影响需要认真研究；燃烧时，这些有机物将释放一些有害气体，因此使用时应谨慎。2、大部分原料都是比较贵重的，不可以再生，因而它们的价格较高，有的高的达到3500元/吨。

而在“功能性涂料”一书和市场上的防火涂料中，人们按照老观点，认为石膏强度低，不耐水，故未见石膏防火涂料的报道和销售。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种以石膏胶凝材料为胶结材的防火涂料。

本发明的技术方案是：一种石膏防火涂料，包括高强石膏、耐火材料及外加剂。所述高强石膏的用量为30-50％，耐火材料的用量为48.5-67.8％，外加剂的用量为1.5-2.2％，高强石膏两小时的抗折强度≥4.0Mpa。

耐火材料包括磨细矿粉、耐火粘土、耐火水泥、石膏晶须、蛇纹石石棉、玻璃纤维、玻化微珠。所述的磨细矿粉中莫来石及高温石英总含量≥85％，细度200目，200目筛筛余≤10％。

所述磨细矿粉的用量为0-40％，耐火粘土的用量为0-20％、耐火水泥的用量为0-5％、石膏晶须的用量为0-5％、蛇纹石石棉的用量为0-5％、玻璃纤维的用量为0-5％、玻化微珠的用量为10-15％。

本发明的石膏防火涂料利用了大量可再生资源或工业废渣，而又能满足防火涂料的各项技术要求，它的能耗低、生产成本低，为一般防火涂料的1/2-1/3；所有材料无毒、无害。现场打浆，喷涂或粉刷，施工性能良好，无任何污染。与其它现有防火涂料比，生产成本大大降低，可以使生产企业和应用工程的成本降低，利润大大增加。

具体实施方式

本发明精选可再生工业副产石膏(脱硫石膏、磷石膏、柠檬酸石膏等)，要求CaSO4·2H2O≥95％，经150-160℃煅烧脱水，加工成符合要求的高强石膏粉；为了满足正常使用要求，将它和一定量其它耐火材料以及外加剂等组合，配制出本发明的的防火涂料。

本发明所用高强石膏两小时抗折强度≥4.0Mpa，用量为30-50％。掺入一定量的耐火材料，包括磨细矿粉、耐火粘土、耐火水泥、石膏晶须、蛇纹石石棉、玻璃纤维、玻化微珠，其总的的用量为48.5-67.8％；在本发明的石膏防火涂料中：磨细矿粉的用量为0-40％，其中莫来石及高温石英总含量≥85％，细度200目，200目筛筛余≤10％，由南京梅保公司提供，主要是增加材料耐火性能和耐水性能；耐火粘土的用量为0-20％，主要成分为铝土，锅炉用，由本地耐火材料公司购回，提高涂料耐火性能；耐火水泥又叫高铝水泥(铝酸盐水泥)，用量为0-5％，由耐火材料公司购回，提高涂料耐火性能和早期强度；石膏晶须增加防火涂料保温隔热性能、抗裂能力以及耐火性；蛇纹石石棉是很好的保温隔热材料和纤维增强材料，由青海芒崖石棉矿供应。它可以增加材料强度和保温隔热性能；上两种纤维分散性挺好，均匀分布保证了材料的均匀可靠性，用量为0-5％；玻化微珠主要为开孔或闭孔发泡氧化硅河南南阳产，提高涂料耐火性能，降低材料容重，用量为10-15％；玻璃纤维一般为抗硷玻纤，在硷性环境中可以长期使用。它增加防火涂料保温隔热性能、抗裂能力以及耐火性，用量为防火涂料的0-5％。外加剂的用量为1.5-2.2％，常用外加剂有：缓凝剂(唐山产Jmg-A)，保证涂料有充分的施工时间；减水剂(江苏产Sm)保证涂料有好的流动度，减少加水量也就增加了涂料的强度；增粘剂(上海产PvA)它可溶于水，增加涂料自身和其它材料的粘接强度；保水剂(山西产Mc)增加涂料的饱水能力有利于后期完全水化，防火涂料中的水被其它材料快速吸走容易形成收缩裂缝则大大降低了防火性能、；消泡剂(上海产Bx-832)非膨胀型饰面防火涂料相当于面层涂料，表面不得有气孔，消泡剂可以消除涂料打浆时形成的气泡。在外加剂的选择上：要保证有足够的施工时间，增加粘接强度、增加防火能力，改善施工性能，价格合理；然后按配方均匀干混合成所要求的粉剂防火涂料。

下面用表格的形式具体说明本发明防火涂料的组成及有关技术参数。

表：防火涂料组成及有关技术参数

实施例	高强石膏％	磨细矿粉％	耐火水泥％	耐火粘土％	石膏晶须％	蛇纹石石棉％	玻璃纤维％	玻化微珠％	外加剂％	抗压强度Mpa	粘接强度Mpa	软化系数
													1	50	18.5	5	0	5	5	0	15	1.5	≥0.3	≥0.3	0.5-0.7
2	48	0	0	20	5	5	5	15	2	≥0.3	≥0.3	0.5-0.7
													3	38	30	5	0	5	0	5	15	2	≥1.0	≥0.5	0.5-0.7
4	30	40	5	5	0	2.8	5	10	2.2	≥1.0	≥0.5	0.5-0.7

本发明的石膏防火涂料，可用于竹木结构建筑、混凝土工程和钢结构工程的表面防火层。能在1000℃高温2小时不脱落、无裂纹，与现有国内外的防火涂料有很大差异。本发明的石膏防火涂料利用了大量可再生资源或工业废渣，而又能满足防火涂料的各项技术要求，它的能耗低、生产成本为一般无机防火涂料的1/2-1/3；所有材料无毒、无害。现场打浆或砂浆搅拌车运送，现场喷涂或粉刷，施工性能良好，无任何污染。与其它现有防火涂料比，生产成本大大降低，可以使生产企业和应用工程的成本降低，利润大大增加。

Claims (6)

1、一种石膏防火涂料，其特征在于：包括高强石膏、耐火材料及外加剂。

2、根据权利要求1所述的石膏防火涂料，其特征在于：所述高强石膏的用量为30-50％，耐火材料的用量为48.5-67.8％，外加剂的用量为1.5-2.2％。

3、根据权利要求1或2所述的石膏防火涂料，其特征在于：所述高强石膏两小时的抗折强度≥4.0Mpa。

4、根据权利要求1所述的石膏防火涂料，其特征在于：所述的耐火材料包括磨细矿粉、耐火粘土、耐火水泥、石膏晶须、蛇纹石石棉、玻璃纤维和玻化微珠。

5、根据权利要求4所述的石膏防火涂料，其特征在于：所述的磨细矿粉中莫来石及高温石英总含量≥85％，细度200目，200目筛余≤10％。

6、根据权利要求4所述的石膏防火涂料，其特征在于：所述的磨细矿粉的用量为0-40％，耐火粘土的用量为0-20％、耐火水泥的用量为0-5％、石膏晶须的用量为0-5％、蛇纹石石棉的用量为0-5％、玻璃纤维的用量为0-5％、玻化微珠的用量为10-15％。